Solid-state accu's: wanneer komen ze?

De heilige graal onder de batterijen

(geen solid-state accu's) batterij mercedes hybride
Foto('s): Mercedes

Waar het bij een benzineauto vooral een uitdaging is een zo goed mogelijke motor te bouwen, is het bij een EV haast kinderspel om een krachtige aandrijflijn te maken. Het probleem zit hem bij EV’s eerder in de accu. Wil je een beetje capaciteit, dan loopt het gewicht al snel op en hiermee loopt de efficiëntie juist weer terug. In de toekomst gaat dat – hopelijk – veranderen met de zogeheten solid-state accu. Het is min of meer de heilige graal onder de batterijtechniek. Maar wanneer komt deze techniek eindelijk een keer?

Wat zijn solid-state accu’s precies?

In de accu’s van nu vind je een elektrolytgel tussen de negatieve en positieve elektroden. Maar die gel is brandbaar, dus moeten er een hoop veiligheidsmaatregelen worden getroffen – waardoor het gewicht en formaat toenemen. Solid-state accu’s gebruiken een elektrolyt in vaste vorm. Ze kunnen krachtigere en snellere laadstroom aan en zijn minder brandgevoelig, dus de benodigde veiligheidssystemen zijn kleiner, waardoor het geheel energiedichter is. En ze bevatten minder kritieke metalen.

Wat is het nadeel?

De solid-state accu klinkt dus als de perfecte oplossing die een groot deel van de nadelen van een EV zal wegnemen. Er is echter een probleem met de accu’s. Na een tijdje ontstaan er takachtige uitlopers (dendrieten) uit de positieve elektrode die zich door de scheidingslaag wurmen, waardoor de capaciteit afneemt. Ondanks pogingen van Toyota en Dyson zijn deze accu’s tot nu toe nog niet geproduceerd tegen acceptabele kosten, op grotere schaal of met een geschikte levensduur.

Wanneer komen ze?

Eigenlijk zijn alle grote merken wel met de accu’s bezig en sommige zelfs in samenwerkingsverband. Volgens het Engelse Faraday Institution komt de solid-state accu eerst naar consumentenelektronica en daarna pas naar auto’s. Zij verwachten dat in 2030 zo’n 4 procent van de EV’s een solid-state accu heeft. Andere experts verwachten dat de accu’s ergens aan het eind van dit decennium gemeengoed zijn.

Een bedrijf uit Californië werkt aan een techniek waarmee de solid-accu’s uit de 3D-printer komen. Aan het einde van 2021 zouden ze 2,5 mWh per jaar aan accu’s kunnen produceren. De eerste productie gaat naar andere bedrijven zodat zij hun producten kunnen ontwikkelen met de solid-state accu in het ontwerp. Het bedrijf Sakuu heeft nog geen concrete plannen om de productie op te starten voor EV-batterijen.

Reacties
  1. Alfred zegt op 7 september 2021 om 13:31:

    Waterstof laten we daar maar op gokken. Electriciteitsnet kan het nu al niet aan laat staan als het al helemaal los gaat. Bovendien een ritje Oostenrijk is 6x laden gem 20 minuten per keer. Moet je wel gelijk aan de beurt zijn.

    • EVJeff zegt op 7 september 2021 om 14:26:

      H2 voegt niets toe. Is ingewikkeld Elektrisch rijden. En heeft ook een accu aan boord. Daarbij lost H2 niets op aan het uitstoot probleem omdat 99% van aardgas gemaakt is.

      En grappig dat je die rit aanhaalt. Ik heb het net gereden. Met een ID3. 4 stops gedaan voor 996km waarbij 3 in een normale stop vielen. We waren langer aan het ontbijten,lunchen en dineren dan dat de wagen nodig had om te laden. Zelfde deden ICE rijders ook. En die waren daarvoor eerst nog 15 minuten bezig met tanken en een P-plek zoeken. Was telkens eerder weg met volle pens en lege blaas én opgeladen wagen. Niks problematisch.

      • Ferry zegt op 7 september 2021 om 18:01:

        H2 voor 99% uit aardgas? wat een BS. Waterstof wordt uit elektriciteit gemaakt en niet uit aardgas. Hoe die wordt opgewekt is een andere discussie die dan ook gelijk dezelfde discussie oproept voor EV’s. Want waar komt die stroom vandaan. Dat Waterstof minder efficiënt is klopt. Je moet elektriciteit eerst omzetten naar waterstof en in de auto vervolgens weer andersom.

        Dat er in een waterstof auto ook een accu zit klopt, maar die zit in een ICE auto ook. in EV’s zitten tientallen malen méér accu’s in. Dus ook een kul argument.

        Waterstof is wel handiger. Tanken in een paar minuten ipv minimaal 30 tot 60 minuten voor een EV (en dan is ie nog niet eens 100%).

        En wat denk je van verbrandings motoren op waterstof? die worden ook ontwikkeld. ALLE waterstof motoren stoten géén andere stoffen uit dan water en zijn dus terplaatse even schoon als een EV.

        Hoe ‘schoon’ als die dingen zijn ligt ook niet aan de auto maar aan de manier waarmee de stroom werd opgewekt. Zolang we nog kolen en gas centrales hebben is een EV of waterstof auto niet schoner dan een ICE in de eerste 180.000KM.

        • Rick zegt op 11 september 2021 om 08:59:

          Waterstof wordt niet gemaakt van electriciteit. Waterstof wordt gemaakt met behulp van elektriciteit. Aardgas wordt omgezet naar waterstof. Natuurlijk kun je ook andere grondstoffen gebruiken, maar in de praktijk is het vooral aardgas omdat het makkelijker is.

          Met efficiëntie heb je gelijk. Waterstof is minder efficiënt dan accu’s. Maar dat gaat niet om een klein beetje, maar om een heleboel. Het verschil in efficiëntie is zo groot dat je bijna dubbel zoveel energiecentrales nodig hebt om auto’s op waterstof te laten rijden dan op accu’s.

          En dan nog het praktische deel. Tanken gaat snel! En dan houd het ook wel op eigenlijk. Een waterstof aandrijving is super ingewikkeld en vergt veel meer onderhoud dan een accu aandrijflijn. Daarnaast neemt het veel meer ruimte in, dus een Aygo of een compacte B segmenter kun je wel vergeten. Toyota heeft niet voor niets de Mirai, een slagschip van een auto, als platform genomen.

          Voor vrachtwagens, bussen, misschien vliegtuigen, treinen en dergelijke grote machines is waterstof interessant. Stilstaan betekent geen geld verdienen, en er is ruimte zat voor een waterstof centrale in zo’n ding.

          • Hans zegt op 1 oktober 2021 om 10:58:

            Dit is zoals nu waterstof wordt gemaakt.
            Groene waterstof wordt gemaakt met waterelektrolyse, hier heb je alleen groene stroom en water voor nodig. Met behulp van groene stroom wordt water gesplits in waterstof en zuurstof.Alleen is dit nu nog lastig doordat er nog te weinig groene stroom beschikbaar is.

  2. John zegt op 7 september 2021 om 09:55:

    Een gewone energie meter thuis telt in kWh. 2,5 MWh is 2500 kWh en m.i. niet echt zo veel

  3. Rubo zegt op 6 september 2021 om 19:09:

    Als het mega is , is het veel volgens mij!!

  4. Rubo zegt op 6 september 2021 om 19:08:

    Als het echt mega is ,is het volgens mij veel

  5. Eric zegt op 6 september 2021 om 13:02:

    2,5 mWh (milliWatthour) productie per jaar lijkt me erg weinig. 2,5 MWh (MegaWatthour) lijkt me erg veel gezien het ontwikkelstadium waarin deze accu’s zich bevinden. Wat is juist?

Geef een antwoord

(verplicht)

Het nieuwste van TopGear

Autonieuws

TopGear Nederland

Automerken